Um bloco de gelo em 0 °C\pu{0 \degree C} é colocado em contato com um recipiente fechado que contém vapor de água a 100 °C\pu{100 \degree C} e 1 atm\pu{1 atm}.

Após algum tempo, separa-se o bloco de gelo do recipiente fechado. Nesse instante 25 g\pu{25 g} de gelo foram convertidos em água líquida em 0 °C\pu{0 \degree C} e que no recipiente fechado existe água líquida e vapor em equilíbrio.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da variação de entropia total.

Dados

  • ΔHfus∘(HX2O)=6,01 kJmol\Delta H_\mathrm{fus}^{\circ}(\ce{H2O}) = \pu{6,01 kJ//mol}
Gabarito 3B.16

Cálculo do calor necessário para derreter 25 g de gelo: Q=(330 J g−1)(25 g)=8250 J\ce{Q =}(\pu{330 J g-1})(\pu{25 g})=\pu{8250 J} Cálculo da variação de entropia do bloco de gelo: ΔS=QT\Delta \ce{S}=\frac{\ce{Q}}{\ce{T}} ΔS=8250 J273 K\ce{\Delta S}=\frac{\pu{8250 J}}{\pu{273 K}} ΔS=30,2 J K−1\ce{\Delta S =}\pu{30,2 J K-1} Cálculo da variação de entropia da vizinhança(vapor d’água a 100°C): ΔSXviz=−QTXviz\ce{\Delta S_{viz} = \frac{-Q}{T_{viz}}} ΔSXviz=−8250 J373 K\ce{\Delta S_{viz}}=\frac{\pu{-8250 J}}{\pu{373 K}} ΔSXviz=−22,1 J K−1\ce{\Delta S_{viz}}=\pu{-22,1 J K-1}

Cálculo da variação de entropia total: ΔSXtotal=ΔS+ΔSXviz\ce{\Delta S_\text{total} = \Delta S + \Delta S_{viz}} ΔSXtotal=30,2−22,1=8,1 J K−1\ce{\Delta S_\text{total}}=30,2-22,1=\pu{8,1 J K-1}